01等效模型的引入
基尔霍夫电压和电流定律不能应用在较长的导线上。 然而,可采用巧妙的方法解决这个问题,即将传输线分割为较短的线段(极限情况下无穷小)。 这些线段包含传输线的所有特性,比如损耗、电感和电容特性。 将导线分割为无限小的线段优点为引入分布参数的概念,可以在微观尺度上进行基尔霍夫定律分析。
02双传输线的等效电路模型
假设注意力集中在位于z和z+△z之间的一小段上,注意到每段导体是用电阻和电感的串联来描述的。 由导线1和导线2引起的电荷分离导致的电容效应。 考虑到所有的介质都有损耗,还必须引入电导G(参考下面的示意图)。
03同轴线的等效电路模型
同轴线可以视为采用集中参数表示的双导体系统。 其等效电路可以采用下面的模型进行等效。
04等效电路的优缺点
优点可以表示如下:
- 可以表示一个直观的物理现象;
- 可以用以标准的双端口模型;
- 可以采用基尔霍夫电压和电流定律进行分析;
- 可以提供微观到宏观的基础过度。
缺点可以表示如下:
- 实际上是个一维分析方法,没有考虑场在垂直于传播方向的平板上的边缘效应,所以不能预测与其他电路元件的互相干扰;
- 由于磁滞效应引起的与材料相关的非线性被忽略了;
- 不适合直接进行时域分析。
05高频传输线的电压和电流关系
高频时,传输线的等效电路模型如下:
以下的内容引用《射频与微波电子学》里面的推广过程,大家可以看看。
审核编辑:刘清
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